Telematik İletişim Teknolojileri Ve Kablosuz Erişim

Telematik İletişim Teknolojileri Ve Kablosuz Erişim

Telematik İletişim Teknolojileri Ve Kablosuz Erişim
Wireless Access and Telematics Communication Technologies
Faruk YAYLA
Sektörel Araştırma ve Stratejiler Daire Başkanlığı
Telekomünikasyon Kurumu, Ankara
e-posta:[email protected]
Özet
Günümüzde Telematik sistemleri hizmetlerini, 2G/3G
hücresel sistemlerini ve IPv4 internet protokolünü
kullanarak sunmaktadırlar. İleri Telematik hizmetlerin
güvenli, etkin ve yaygın kullanılabilmesi için ise Yeni
Nesil Şebekelerin (NGN-Next Generation Networks) ve
IPv6’in internet protokolü olarak kullanılması
gerekmektedir. Böylece, NGN kullanılarak daha yüksek
hızlarda, hizmet kalitesini sağlayan ses, görüntü ve veri
alışverişi yapılabilmekte, IPv6 ile de hem her araca
adres atanabilmekte hem de daha güvenli iletişim
sağlanabilmektedir. Her ne kadar ülkemizde telematik
hizmetleri çok kısıtlı hizmetlerle yeni yeni verilmeye
başlanmış olsa da ulaştırma sistemimizin dönüşümü
gerçekleştirebilmemiz için sistemi yaygınlaştırmamız
gerekmektedir. Bu yazının konusunu telematiğin
geleceğidir. Geleceği görerek bugünden ne yapmamız
gerektiğini daha iyi görebiliriz.
sanayileşememiş bir ülkenin bu kez bu treni
kaçırmaması gerekmektedir. Bu ortak akıl, DPT’nin
“Bilgi Toplumu” olmaya yönündeki stratejileri ile
hayata geçirilmeye çalışılmaktadır.
Peki, Bilgi Toplumu nedir? Bilgi toplumunu,
teknolojilerin gelişimiyle bilginin elde edilmesinin,
işlenmesinin, üretilmesinin ve çıktı elde edilerek bilgi
sermayesi oluşturulmasının, bunun sonucunda nitelikli
insan
faktörünün
önem
kazandığı,
eğitimin
sürekliliğinin önemsendiği, her alanda bilgi ve
teknolojinin kullanılarak toplumu ekonomik, sosyal,
kültürel ve siyasal açıdan sanayi toplumunun ötesine
taşıyan bir gelişme aşaması olarak tanımlayabiliriz.
1. GİRİŞ
Bu dönüşümün bir ayağını da ulaştırma sektörü
oluşturmaktadır.
Telematik
sözcüğü
“telecommunications” ve “informatics” sözcüklerin
birleşiminden oluşmaktadır ve uzak, farklı ve
birbirinden bağımsız çalışan bilgisayar ağı sistemleri
arasında bilginin, verinin işlenmesi ve dijital alışveriş
anlamına gelmektedir. Günümüzde bu sözcüğün anlamı
daralarak otomobil ve ilgili sistemler için kullanılmaya
başlamıştır. Dolayısıyla telematik, günümüzdeki
anlamıyla, otomobil ile uzak bir yer arasında bilgi
alışverişi anlamına gelmektedir. Telematik sunduğu
hizmetler nedeniyle bütünleşmiş bir komünikasyon
altyapısına sahip olmak zorundadır. Örneğin GPS için
uydu bağlantısına ihtiyaç duyarken, LBS/GIS (Location
Based Service-Konum Tabanlı Hizmetler, Geographic
Information System-Coğrafi Bilgi Sistemi), trafik bilgi
hizmetleri, uzaktan araç tanısı, acil yardım gibi mobil
multimedya hizmetler için GSM veya UMTS gibi
hücresel sistemlere, WiMAX ve WRAN gibi kablosuz
genişbant sistemlerine ihtiyaç duymaktadır. Benzer
şekilde, ACC (Adaptive Cruise Control, Uyarlamalı
Takip Sistemi), LDWS (Lane Departure Warning
System, Şerit Terki Uyarı Sistemi) ve benzeri araç
güvenliği yardımcı sistemler için, sensörlerin,
kameraların,
radarların
eşgüdümlü
çalışması
gerekmektedir.
İnsanlığın binlerce yıllık tarihinde pek çok çağ geride
kaldı ve şimdi bilgi çağındayız. Bu çağda, sermaye,
emek ve doğal kaynaklar gibi üretim faktörleri önemini
kaybederek bilgi ve insan gibi üretim faktörleri
sivrilmiştir [1]. Ülkemiz gibi geride kalıp yeterince
Telematiğin, mobil iletişim teknolojileri, kablosuz
erişim teknolojileri, katma değer hizmet sağlayıcılar,
ikinci el otomobil piyasası, otomobil yedek parça,
sigorta ve oto tamir gibi piyasalarda çok derin etki
bırakması beklenmektedir. Telematiğin başarılı bir
Anahtar sözcükler: Telematik, Kablosuz Erişim, IPv6,
NGN.
Abstract
Recently, telematics services have been given by 2G/3G
cellular systems and IPv4 internet protocol. In order to
use the Advanced Telematics Services securely, widely
and efficiently, Next Generation Networks and IPv6
should be used as communication technology and
Internet protocol. Therefore, with the usage of NGN,
voice, video and data communication provided Quality
of Service, can be established. With the usage of IPv6,
IP addresses can be appointed, and safe communication
can be provided. Although, in Turkey, telematics
services are given very limited, in order to realize the
transformation of the transportation system in Turkey,
the system should be extended. The topic of this article
is the future of telematics. Forecasting tomorrow brings
us a great opportunity; realizing what to do now.
şekilde uygulanmasında iletişim sistemlerinin ortak
çalışması ne kadar etkili ise yukarıda bahsedilen
sektörlerin de eşgüdümlü çalışması o kadar etkilidir.
Günümüzde Telematik hizmetleri daha çok WLAN,
DSRC (Dedicated Short Range Communication-Kısa
Mesafe Telsiz İletişim) gibi sistemler üzerinden
verilirken ilerde bu hizmetlerin 100 Mbps iletişimi
destekleyebilecek, daha ileri mobil iletişim ağları (4G)
ve DMB (Digital Multimedia Broadcasting) üzerinden
verilmesi beklenmektedir [2]. Bu çalışmada Telematik
Hizmetlerine kısaca değinilip telsiz erişim tekniklerin ve
araç içi-dışı ağlar incelenecektir.
2. TELEMATİK HİZMETLERİ
Tablo 1: Telematik Hizmetleri
Kategori
Hizmet
Sürücüler
(Kolaylık ve
güvenlik için)
Acil Yardım, Güvenlik, Sürücü
Yardımı, Yol Gösterme, Trafik Bilgi
Hizmeti, Çarpışma Önleyici [3],
ETC (Electronic Toll Collection)
Yolcular
(Mobil Ofis)
Eğlence (film, müzik, oyun), Mesaj
Aktarımı, Mobil İnternet
Araç Bakım
Araç Bakım, Araç Tanı ve Tamir,
Sigorta, Araç Kara Kutusu
Yol Yönetimi
Her zaman her yerde, yön ve hız, yol
bilgisi
2.1. Hizmet Kapsamı
Telematik hizmetlerin desteklenip, etkin sunulabilmesi
için gerektiğinde düşük maliyete trafik bilgilerini hızlı
toplayıp işleyecek, kontrol edecek ve dağıtacak bir
altyapıya ihtiyacımız bulunmaktadır. Aşağıdaki şekilde
bu sistemin bir örneği bulunmaktadır.
Yukarıdaki tabloda görüldüğü gibi telematik hizmetleri
çeşitli ve özelleştirilebilir hizmetlerdir. Sadece sürücü
için değil, yolcu için de eğlence başta olmak üzere ofis
uygulamaları vb mevcuttur. Mobil internetin önemli bir
uygulama olarak sivrileceği kesin olmakla birlikte QoS
(Quality of Service – Hizmet Kalitesi) sağlanması
şarttır. Son olarak ilerde araç bilgisinin tutulduğu kara
kutu’nun da araca takılması beklenmektedir. Bu
hizmetlerin çeşitlenip, başarılı bir şekilde sunulması
telekomünikasyon ağının kapasitesiyle çok alakalıdır.
Dolayısıyla telekomünikasyon alanındaki gelişmelerin
Telematik hizmetlerine yansıması olumlu olacaktır.
2.3. Telematik Terminali
Şekil 1: Telematik Sistemi
Şekil 1’de görüldüğü gibi trafik bilgisi gerçek zamanlı
trafik bilgi toplama ağından elde edilmektedir. Trafik
Bilgi Merkezi, Telematik Hizmet Sağlayıcısına konum,
trafik bilgisi, harita bilgisi, içerik ve kullanıcı bilgisi
sunmaktadır. Telematik Hizmet Sağlayıcı konum ve
araç bilgilerini aracın terminalinden alıp istenen
telematik hizmetlerini müşteriye sağlamaktadır.
2.2. Ana Telematik Hizmetleri
Telematik hizmetlerini
mümkündür.
şu
şekilde
gruplandırmak
Günümüze her ne kadar telematik hizmetlerinin
alınması için mobil telefonlar, PDA’ler vb gibi
terminaller kullanılıyorken [4], ilerde tüm bu
terminallerin sunduğu hizmetleri kapsayacak ana bir
terminalin kullanılması beklenmektedir. Bu terminalin
önündeki en büyük engeller, ana terminalin olası yüksek
maliyeti (yüksek fiyat) ve telematik sistemlerin
yeterince
yaygınlaşmaması
nedeniyle
hizmet
fiyatlarındaki yüksekliktir. Yeni iletişim metotlarının
girişi ve telematik hizmetlerinin yaygınlaşmasına neden
olacak “vurucu” bir hizmetin sunulması ile bu engeller
ortadan kalkması beklenmektedir. Aşağıdaki tabloda
terminaller ve bu terminaller üzerinden alınabilecek
hizmetler gösterilmektedir.
Tablo 2: Telematik Terminal Türleri ve Verilecek
Hizmetler
Tür
Hizmet
Not
Mobil
Telefon
Acil Yardım (119)
Konum
bilgisi ve
SOS aktarma
Araç
Navigasyonu
Yol Takip Hizmeti
GPS, Harita Bilgisi,
LCD gösterge
Harita ve
GPS
Oto-PC
Bilgi işleme ve Araç
içi Veritabanı
Yönetimi, Araç
Kara Kutusu
GIS, Konum
Bilgisi, Sürüş
Bilgisi
DSRC
Terminali
ITS tipik hizmetler,
ETC, Trafik Bilgisi
vb
ITS’ye
adanmış
terminal
Çok modlu
terminal
İleri Telematik
Hizmetleri
Entegre
hücresel,
DSRC, GPS,
GIS.
3. Kablosuz Erişim Teknolojileri
3.1. Durum
Telematik hizmetlerinin verilebilmesi için bilgi toplayan
ve dağıtan ağların kablosuz olması gerekmektedir. Bu
nedenle günümüzde ses ve düşük hızda veri transferi
için
ikinci
nesil
mobil
hücresel
sistemler
kullanılmaktadır.
Çoklu
ortam
hizmetlerinin
verilebilmesi için ise ileri hücresel teknolojilerin,
özellikle de yüksek hızda veri iletişim teknolojisinin
geliştirilmesi gerekmektedir. Önümüzdeki yıllarda araç
içi yüksek hızda mobil internet hizmeti ana bir hizmet
olarak kullanılmaya başlayacağına kesin gözüyle
bakılmaktadır. Bunun için yüksek hızlı kablosuz ağlar
gerekmektedir.
3.2. Telematik Ağ Yapısı
Telematik hizmetlerinin verilmesi için kablolu ve
kablosuz
iletişim
ağlarının
yaygınlaştırılması
gerekmektedir. Hızlı, doğru ve güvenilir bilginin
toplanması, işlenmesi ve dağıtılması, trafik bilgisinin
toplandığı GPS, DSRC, RFID, RF, GSM/UMTS,
WiMAX vb gibi sistemlerinin beraber çalışabilmesine
bağlıdır. Şekil 2’de bir telematik iletişim senaryosu
gösterilmektedir.
Şekil 2: Telematik Sisteminde Kablosuz Erişim [5]
3.3. Kablosuz Erişim Teknolojisi
Önceden de belirtildiği gibi günümüzde telematik için
kullanılan iletişim teknolojileri hücresel sistemler,
DSRC, WLAN ve benzeri sistemlerdir. Dolayısıyla,
telematik hizmetini almak için kullanılabilecek kablosuz
iletişim teknolojisi şu an için daha çok hücresel
sistemler (2G/3G) ile sınırlıdır. Yakın gelecekte 4G’nin
(Hücresel) veya Hpi’yi (High Speed Portable Internet)
sağlayabilecek WLAN teknolojilerinin geliştirilmesi
beklenmektedir.
Gerçek zamanlı OS (Operating System–İşletim Sistemi),
mobil IP, kablosuz link kontrol ve daha önemlisi hizmet
bağlantısının
devamını
sağlayan
handover
teknolojilerinin
desteklenebilmesi
için
erişim
teknolojisinin
geliştirilmesi
gerekmektedir.
Geliştirilmesi gereken diğer spesifik teknolojiler de
şunlardır: kablosuz erişim/kızılötesi iletim teknolojisi,
direktif anten teknolojisi, yüksek hızlı paket routing
teknolojisi, çoklu kanal iletimi destekleyen MAC
teknolojisi, vb.
3.4. Araç içi Kablosuz Ağ Teknolojisi
Araç içi kablosuz ağ teknolojisinin kullanılması
sürücülerin veya yolcuların PDA, Laptop, kamera, vb
gibi portatif donanımları kablo bağlantısı olmadan ve
araç içindeki telematik araçlarının kablo yapısını
değiştirmeden kullanabilmesi için esas teşkil etmektedir
[6].
Günümüzde AMI-C [7] (The Automotive Multimedia
Interface Collaboration – Otomobil Multimedya Ara
Yüzü İşbirliği) ile bluetooth teknolojisi araç içi kablosuz
ağda kullanılabilmektedir. Böylece mobil telefon ile ses
ve düşük hızlı veri iletimi yapılabilmektedir. Bununla
beraber, mobil telefonun telematik terminali ile
bağlantısı, araç içi aygıtların birbirleriyle iletişimi veya
araç-araç iletişimi için daha yüksek hızlarda veri
iletişimine ihtiyaç duyulmaktadır. 1 Mbps’lik bağlantı
hızı araç içi kablosuz ağın etkin (QoS) çalışabilmesi için
yeterli değildir ve AMI-C’nin sistem konfigürasyonu
araç içi kablosuz ağ mimarisini değiştirmek zorundadır.
UWB (Ultra Wide Band) teknolojisi (IEEE 802.15,
fiziksel
katman)
hizmet
kalitesinin
(QoS)
sağlanabilmesi için kullanılabilecek alternatif bir
teknoloji olarak sivrilmektedir.
UWB’nin çok düşük emisyon gücü bulunmaktadır ve bu
nedenle çok geniş frekanslarda bile aracı ya da aygıtları
etkilememektedir. Buna ek olarak UWB’nin araç içi
kablosuz ağda kullanılmasının pek çok avantajı
bulunmaktadır. Örnek olarak, 480 Mbps’ye kadar veri
iletebilmekte ve araç içi aygıtların çoklu ortam
iletişiminde çok kolay bağlantı kurabilmektedir. Bu
nedenle araç içinde UWB ağı kullanılması uygun
bulunmuştur.
Aşağıdaki şekilde araç içi telematik sistemlerinin
işleyişine yer verilmiştir. Şekilde de görülebileceği gibi
ana telematik platformu gelen verileri işleyip
değerlendirmektedir. Bu sistemin etkin çalışabilmesi
için araç dışı olduğu kadar araç içi kablosuz ağın da
etkin çalışması gerekmedir.
dağıtım ağıyla dünyaya pazarlanması ülkemizdeki
otomotiv endüstrisi için çok büyük bir fırsattır.
Sonuç olarak, ülkemizde büyük bir trafik problemi
mevcuttur. Bu kazaların ülkeye maddi ve manevi
maliyeti inanılmaz boyuttadır. Ulaştırma sistemine
telematik hizmetlerin entegrasyonu, başta trafik kazaları
olmak üzere pek çok trafik problemi ile başa çıkmaya
yarayacaktır. “Bilgi Toplumu” olmak yönündeki hedefe
bir adım daha atılmış olacaktır.
KAYNAKLAR
[1]
Kocacık, Faruk, Mayıs 2003, “Bilgi Toplumu ve
Türkiye”, C.Ü. Soysal Bilimler Dergisi, Cilt:27 No:1
[2]
Cho, Hanbyeog and Oh, Hyunseo, 2003, “Telematics
Networks and Wireless Access Technology”,
Workshop on Standardization in Telecommunications
for Motor Vehicles, Geneva
http://www.itu.int/ITUT/worksem/telecomauto/presentations/telecomauto_11
03_s1p3_pres.zip
[3]
Wagner, M, Rollmann, G, Schmid, V, Appenrodt, N
and
Dickmann,
J,2003,”
Inter-Vehicle
Communication based on Short Range Radar
Technology”, ITU-T Workshop on Standardization in
Telecommunition for Motor Vehicles
http://www.itu.int/ITUT/worksem/telecomauto/presentations/telecomauto_11
03_s2p7_pres%20.zip
[4]
Şekil 3: Araç İçi Haberleşme
4. SONUÇ
Telematik hizmetlerinin yaygınlaşması, daha etkin,
ekonomik, eğlenceli ve güvenilir bir ulaşım sistemi için
temel teşkil etmektedir. İleriki yıllarda, araba sadece
ulaştırma aracı fonksiyonunu yürütmeyecek bunlara ek
olarak, ofis veya eğlence merkezi olarak da
kullanılacaktır. İnsanoğlunun araç başında geçirdiği
süre her geçen artarken bu tip hizmetlere olan talep de
benzer şekilde artacaktır. Telematiğin söz konusu
işlevselliğinin yanında aynı zamanda ülkemizde de çok
önemli bir problem olan trafik kazalarının azaltılmasına
katkıda bulunacağını, Avrupa Birliği’nde yürütülen
çeşitli projeler neticesinde elde edilen başarılardan
anlamak mümkündür.
Ülkemiz aynı zamanda otomotiv yan sanayide oldukça
güçlü bir konumda bulunmaktadır. Telematik
uygulamalarına yönelik tasarlanmamış eski araçların
sisteme entegrasyonunda, bu araçlara entegre edilecek
aygıtların üretiminin başlanması, bu aygıtların iyi bir
Kitawaga, Nobuaki, 2005, “Telematics Service
Solutions for MM Communications on the Move”,
The Fully Networked Car, A Workshop on ICT in
Vehicles
http://www.itu.int/ITU-T/worksem/ictauto/200503/presentations/s8-kitagawa.pdf
[5]
Fischer, Dr.Hans-Joachim, “ITS Technical Challenges
– Road Transport”, ETSI Technical Development in
Standardization
http://www.etsi.org/ictroadshow/DE_pages/DE_presen
tations_WIP/08_ITS-challenges-fhj.ppt
[6]
Matsumoto, Mitsuji, 2005, “Ubiquitous Services and
Applications: Needs of Mobile Users”, The Fully
Networked Car, A Workshop on ICT in Vehicles
http://www.itu.int/ITU-T/worksem/ictauto/200503/presentations/s8-matsumoto.pdf
[7]
Mc Cormick, Scott J, 2003, “AMI-C (Automotive
Multimedia
Interface
Collaboration)”,
ITU-T
Workshop on Standardization in Telecommunition for
Motor Vehicles
http://www.itu.int/ITUT/worksem/telecomauto/presentations/telecomauto_11
03_s1p2_pres.zip